Řezové preparáty Barvení histologické a histochemické Řezy ruční žiletka, břitva, ruční mikrotom Řezy připravené mikrotomem
Schéma příprav mikroskopických preparátů parafínové řezy fixace dehydratace kryo řezy fixace kryoprotekce fixace zmrazení macerace ruční řezy projasňování převádění do parafínu řezání: mikrotom rotační sáňkový řezání: zmrazovací mikrotom, kryostat roztlak barvení žehlení a lepení barvení odparafínování barvení montáž do proj. média montáž do vody montáž do média mísitelného s vodou montáž do barviva dehydratace polotenké řezy fixace dehydratace prosycení monomerem polymerizace řezání: mikrotom rotační ultramikrotom barvení dehydratace montáž do média nemísitelného s vodou
Ruční mikrotom
Fixace zachování buněk a pletiv ve stavu co nejbližšímu k živému stavu snížení strukturálních změn a změn chemického složení strukturální proteiny a jiné sloučeniny se musí změnit na nerozpustné ve všech reagenciích, se kterými přijdou v průběhu celého procesu do styku perfektní fixace = jen teoretická
Fixace fyzikální vysoká teplota - koagulace bílkovin, tání tuků chladová freeze drying freeze substitution chemická fixativa koagulující - koagulace cytoplazmatických proteinů ničí strukturu organel (např. mitochondrie) fixativa nekoagulující - zachovávají organely (pro EM)
Fixační směsi FAA (FPA) Formaldehyde-Acetic (Propionic) acid Aethanol 50% nebo 70% ethanol 90 ml ledová kyselina octová 5 ml 37 40% formaldehyd 5 ml fixáž koagulující stálá rychle proniká pro anatomické účely
Obecný postup parafínové metody Odběr materiálu - segmenty Fixace segmentů Dehydratace (etanolová řada vzestupná) Prosycení rozpouštědlem parafínu (xylén) Prosycení parafínem Zalití do parafínu Krájení, žehlení a lepení parafínových řezů Rozpuštění parafínu na řezech (xylén) Rehydratace řezů (etanolová řada sestupná) Barvení řezů Dehydratace nabarvených řezů Montáž (uzavírání řezů) do média nemísitelného s vodou (kanadský balzám, Eukitt, Entelan, DPX)
dehydratace Braune et al. 1982 převádění do parafínu zalévání do parafínu Zalévání do parafínu chlazení parafínový bloček
Příprava bločku ke krájení dělení bloku parafínu izolovaný bloček parafínu přitavení bločku parafínu na dřevěný špalík trimování bločku parafínu
Krájení parafínových řezů rozdělení na bločky lepení bločku na špalík krájení řezů Braune et al. 1982 lepení řezů
Mikrotomy sáňkový mikrotom Reichert rotační mikrotom Leitz
Skleněné a porcelánové kyvety s víčkem Hellendahl Schiefferdecker Coplin na 6 skel Dóza s držákem skel
Sada plastových kyvet na barvení skla v držáku se přenášejí z jedné lázně do druhé najednou
Barva barva - vjem světla podle jeho kvality (Λ) purpurová červená oranžová žlutá zelená modrá fialová 700 650 600 550 500 450 400 nm nm nm nm nm nm nm průchodem světla přes barevné preparáty dochází k absorpci světla komplementární barvy
Barvivo ne všechny barevné sloučeniny mohou být barvivem barvivo = barevná sloučenina, která může být navázána na substrát barvivo histologické - barví různé složky pletiv, používá se na základě empirických znalostí, chemismus reakce často není známý histochemické barvení - barvící proces je vysoce specifický, je známá jeho chemická podstata
Teorie barevnosti chromoforová: chromofor má charakteristické uspořádání atomů, které je zodpovědné za za absopci světla v určité části spektra, auxochrom část molekuly, která zodpovídá za vazbu na substrát kyselé radikály: -OH, -COOH, -SO3H anionická barviva bazické radikály: -NH2 chinoidní struktury π el. páru kationická barviva
Dělení barviv podle původu přírodní karmín - červec nopálový orcein -lišejníky (Lecanora, Roccella) hematoxylin - dřevo kampešky (Haematoxylon campechianum) brasilin - dřevo druhů rodu Caesalpinia (Caesalpinia sappan, C. brasiliensis) indigo - Indigofera tinctoria, Isatis tinctoria juglon - listy, kořeny, kůra Juglandaceae syntetická
Hematoxylin a hematein hematoxylin = sloučenina tmavě modrofialové barvy ze dřeva Haematoxylon campechianum Používá se s mořidly - nejčastěji Fe3+ nebo Al3+ Natural Black 1 nebo C.I. 75290 barví teprve jeho oxidovaná forma = hematein lze barvit regresivní i progresivní metodou záleží na formě aplikace mořidla
Podélný parafínový řez semenem sněženky Galanthus nivalis L. embryo suspenzor osemení (testa) endosperm regresivní barvení Heidenheinovým železitým hematoxylinem optimální diferenciace = v jádech buněk embrya i endospermu jsou patrná 3+
Parafínový řez poupětem máku, Papaver somniferum Delafieldův hematoxilin, progresivní barvení, Al3+jako mořidlo kanadský balzám
Indigo Indigofera tinctoria Isatis tinctoria dnes již vyráběné synteticky pro vlastní barvení řezů se nepoužívá, ale v histochemii jsou často používány tzv. indigogenní metody
Kryostat mikrotom pro přípravu řezů zmrazených objektů
Kryostatový řez listem tabáku tloušťka řezu 30µm Indigogenní metoda detekce aktivity β-glukosidasy se substituovaným indoxyl glukosidem jako substrátem
Dělení barviv podle chromoforů nitrobarviva (trinitrofenol) -NO2 azobarviva (oranž G, Bismarkova hněď, Sudan IV, Fast Blue B ) -N=N- fenylmetanová barviva = arylmetanová (p-rosanilin, fuchsin, Magenta, genciánová violeť, Fast green) chinolinová barviva (indofenol, aziny) xanthenová barviva (fluorescein, eosin, Giemza = azureosinát, rhodamin) ftalocyaninová (alcianová modř)
Druhy a způsoby barvení podle výsledku a aplikace Barvení progresivní: barvíme do žádané intenzity zbarvení (Mayerův nebo Delafieldův hematoxylin) Barvení regresivní: preparát přebarvujeme a pak postupně odbarvujeme (diferencujeme), podle afinity struktur k barvivu se některé odbarví zcela, jiné zůstanou zbarvené (Heidenheinův železitý hematoxylin, safranin)
Druhy a způsoby barvení podle výsledku a aplikace barvení simultánní: směs barviv v jednom roztoku (složky nesmějí spolu reagovat) (Alexander) barvení sukcedánní (sukcesivní): dvě barviva po sobě, doplňují se barevné tóny, každé barvivo barví jiné struktury (alcianová modř - pravá jaderná červeň, safranin - Fast Green, bazický fuchsin - pikroindigo karmín /Cajal - Brožkova metoda/)
Druhy a způsoby barvení podle výsledku a aplikace barvení substantivní: barvení samotným barvivem ve vodném nebo etanolovém roztoku barvení adjektivní: použití mořidel (soli kovů = kamence, tanin), barvení adjektivní přímé = směs barviva a mořidla (Ehrlichův, Mayerův, Delafieldův hematoxylin), barvení adjektivní nepřímé = nejprve řezy moříme a pak barvíme (Heideheinův železitý hematoxylin)
Postup při podvojném sukcesivním barvení: alcianová modř - jaderná červeň stálá (Kernechtrot, nuclear fast red) 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. odparafínování řezů (xylen) převedení řezů do vody vlastní barvení: a) 3% roztok kyseliny octové 10 min. b) barvení buněčných stěn - 1% alcianová modř v 1% kyselině octové 10 min. c) opláchnutí 3% kyselinou octovou d) praní v tekoucí vodě 10 min. e) barvení buněčných jader - 0,1% jaderná červeň stálá v 5% roztoku Al2(SO4)3, 5-15 min. opláchnutí destilovanou vodou odvodnění alkoholovou řadou převod do xylenu uzavření do Eukittu
Podvojné barvení sukcedánní: alcianová modř - pravá jaderná červeň parafínový řez listem kosatce Iris sp. tloušťka řezu 15µm
Podvojné barvení sukcedánní: alcianová modř - pravá jaderná červeň příčný řez stonkem nocenky Mirabilis jalapa 12 µm
Klíční rostlina Arabidopsis podvojné barvení Safranin - Fast green DIC regresivní barvení safraninem správná diferenciace 2 dny slabá diferenciace podélné parafínové řezy tloušťka řezu 8 µm 7 dní Olympus BX-61
Odkazy na zajímavé stránky Univerzita v Bristolu metody histologického barvení http://www.bristol.ac.uk/vetpath/cpl/histmeth.htm stránky kurzu Botanická mikrotechnika UK Praha (A.Soukup, O.Votrubová) http://kfrserver.natur.cuni.cz/studium/prednasky/mikro/prep/tprep.htm metody histologie a imunohistochemie http://www.ihcworld.com/antibody_staining.htm protokoly barvení pro pletiva zalitá v pryskyřici Energy Beam Sciences http://www.ebsciences.com/staining/orcein.htm encyklopedie http://cs.wikipedia.org/wiki/barven%c3%ad_(biologie) http://encyklopedie.seznam.cz/search/?s=barven%c3%ad&source=3 fixace a protokoly základních barvení http://www.nottingham.ac.uk/pathology/default.html http://stainsfile.info/stainsfile/jindex.html